浙江省丽水市发展共同体2024-2025学年高二下学期4月期中联考物理试卷（含答案）

绝密★考试结束前
2024学年第二学期丽水发展共同体期中联考
高二年级物理学科试题
考生须知：
1. 本卷共8页满分100分，考试时间90分钟；
2. 答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字；
3. 所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；
4. 考试结束后，只需上交答题纸；
5. 重力加速度 g=10m/s 。
选择题部分
一 、选择题I (本题共10小题，每小题3分，共30分.每小题列出的四个备选项中只有一个 是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物理量属于矢量的是
A. 动量 B. 磁通量 C. 电流 D. 电势
2. 在巴黎奥运会15m 攀岩速度赛中，我国运动员以4.77s 夺得银牌。甲图中脚离开传感器装置
1开始计时，乙图中手触碰到传感器装置2计
时结束，下列说法正确的是
A. 运动员手的位移是15m
B. 可以求出运动员在此过程的平均速度
C. 计时装置可能使用了压力传感器
D. 教练在研究运动员攀岩动作时可把运动员 看成质点
甲出发
装置2
乙到顶
3. 如图所示， 一根长为1的轻质细绳， 一端固定于0点，另一端系着质量为m 的小球。小球在 水平面内做匀速圆周运动，形成圆锥摆，此时细绳与竖直方向夹角为θ;另有一个摆长也为1
(
O
) (
1
)的单摆，其摆球质量也为m, 做小角度的简谐运动。已 知重力加速度为g, 不计空气阻力，下列说法正确的是
(
mo
)A. 圆锥摆的周期等于单摆的周期
B. 圆锥摆中小球的线速度大小v=√gltanθ·sino
C. 单摆做简谐运动时加速度大小不变
D. 单摆的最大摆角从5°调整到60°,单摆的周期不变
4. 我国自主研发的北斗卫星导航系统由若干卫星构成，其中有5颗分布于a 轨道的地球同步静 止轨道卫星，3颗分布于b 轨道的倾斜轨道卫星(其轨道半径与地球
静止同步轨道半径一致),以及27颗分布于c 轨道的中圆轨道卫 星。关于这些卫星，下列说法正确的是
A.a 轨道上的卫星相对地面静止，处于平衡状态
B.b 轨道上卫星的加速度小于c 轨道上卫星的加速度
C.c 轨道上的卫星运行速度小于地球赤道上物体随地球自转的速度
D. 卫星分别在轨道b 和轨道c 上运行时，经过相同时间，卫星与地心连线扫过的面积相等
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5.2025年春晚的舞台上， 一群穿着花棉袄的机器人在现场扭起了秧歌，给人留下深刻的印象。 如图甲所示为一机械手臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片，展示机械手臂的精确抓握能力。 如图乙，若两手指对鸡蛋的作用力为F, 鸡蛋重力为G, 下列说法错误的是
甲 乙
A. 加速提起鸡蛋过程中，手指对鸡蛋的压力等于鸡蛋对手指的弹力
B. 鸡蛋受到手指的压力，是因为手指发生了弹性形变
C. 若手指捏着鸡蛋水平减速移动，则FD. 若手指捏着鸡蛋水平加速移动，则F>G
6. 如图甲、乙、丙、丁四个电磁学相关情景，以下判断正确的是
L 一w
甲 乙 丙 丁
A. 图甲中，三根平行直导线截面图，电流大小相同且到A 点距离相同，则A 点磁感应强度 方向水平向左
B. 图乙中，铁环绕有对称绝缘导线，电流方向如图；速度垂直纸面向里的电子，在O 点所 受洛伦兹力方向水平向右
C. 图丙中，条形磁铁竖直放置，水平导体圆环从位置M 向下运动到L 过程中，圆环感应电 流方向不变
D. 图丁中，单匝线圈先后以速度v 和 2v 匀速进入同一磁场，两次通过线圈的电荷量之比为 1:2
7. 一个正电荷9周围有3种形状各异的金属导电体A 、B 、C 。 在电荷9周围形成如图所示的电 场 分 布 ，P 为导体A 表面上的点，Q 为导体B 内距离9为
L的点，图中虚线为一电荷只在电场力作用下的运动轨 迹 ，a 、b 为运动轨迹上的两点，则
A. 运动电荷带正电
B. 运动电荷在a 点加速度比b点小
C.P 点的电场方向垂直于导体的表面
D. 导 体B 上的感应电荷在Q 点形成的场强大小为
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8. 把质量为0.2kg的小球放在竖直弹簧上，并把小球往下按至A 的位置，如图甲所示。迅速松 手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高点位置 C (图乙),途中经过位
-C
置B 时弹簧正好处于原长。已知B 、A 与 C 、B 的高度差均为0.1m 。以 B 位置为零势能面，不计弹簧的质量和空气阻力，下列说法正确的是
A. 整个过程中小球机械能守恒
B. 小球在B 处动能最大
C. 小球处于位置A 时，弹簧与小球组成的系统机械能为0.4J
D. 小球在AB 中间位置时，弹簧的弹性势能与小球的动能之和为0.3J
9. 如图，在排球比赛中，运动员先后两次击球。第一次从a 点水平击球，球落于b 点；第二次 在 a 点正下方c 点斜向上击球，也击中b
点，且第二次击球的最高点d 与 a 等高，两 轨迹相交于球网上端 e 。已知球网高2.24m, c 点到球网平面水平距离3.36m, 不计空气阻 力。下列判断正确的
A. 第一次击球到b 点的速度大小，可能是第二次的两倍
B. 第一次击球，降低a 点高度并增大击球速度大小，仍可能击中b 点
C. 第二次击球，仅改变击球速度方向，还能击中b 点
D. 击球点a 距地面高度为 2.52m
10. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为 质点的头锤从离气囊表面高度为H 处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到 气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F 随时间t 的变化规律，可近似用图乙所
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示的图像描述。已知头锤质量M=20kg, H=3.2m, 则下列说法错误的是
A. 碰撞过程中F 的冲量大小为220 N·s
B. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为 0.45 m
C. 碰撞过程中F 的冲量方向竖直向上
D. 碰撞过程中头锤的动量变化量大小为200kg
(
头锤一
H
安全气囊
试验台一
)
甲
m/s
乙
二 、选择题Ⅱ (本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个 是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
11.下列说法正确的是
A. 多普勒效应是波源的频率发生变化引起的
B. 干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C.LC 振荡电路中电流增大时，电容器上的电荷一定减少
D. 某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和波速均增大
12. 两位同学分别握住一根长为1.8m 的水平轻绳两端M 、N, 并同时在竖直方向上使绳两端做 简谐振动，从而产生沿绳传播的两列波。从M、N 开始振动计时，t=0.3s时，两列波刚好同 时传到P 点，此时波形如图所示。则下列说法正确的是
A.P 点为振动减弱点，始终静止不动
B.t=0.3s 时刻，0.8mC.t=0.4s 时刻，0.6m≤x≤1.2m 的质点都处于平衡位置
D.0-0.6s 内 ，x=0.6m 的质点走过的路程为40cm
13. 如 图 ，MN、PQ 为两条水平固定且平行的光滑金属导轨，导轨右端与接有定值电阻Ro=29
的理想变压器的原线圈连接，变压器副线圈上接有最大阻值为12Q的滑动变阻器R, 原、副
线圈匝数之比 导轨宽L=lm, 质量m=2kg, 电阻不计的导体棒ab 垂直MN 、PQ 放在 导轨上，在水平外力F 作用下，在两虚线范围内做往复运动，其速度随时间变化的规律是
v=3 √2sin10πt(m/s), 虚线范围内有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=2T, 导体棒 ab 始终与导轨垂直且接触良好，导轨和导线电阻均不计。下列说法正确的是
A.ab 棒中产生的电动势的表达式为e=6√2sin10πt(V)
B. 若 R=92, 电阻Ro两端电压的有效值为4V
C. 若 R=2Ω, 变压器输出功率最大
D. 若R=6Ω, 在 t=0到 t =0.05s的时间内，外力F 所做的功为0.675J 非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题，共58分)
14. 实验题(I 、Ⅱ 、Ⅲ 三题共14分)
14-I. (5 分)小明用如图所示的实验装置探究小车加速度与力、质量的关系：
小车和砝码 纸带 打点计时器
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(1)除了图中所给的器材以及交流电源和导线外，还必须使用的两种器材是 ▲ ;
A. 秒表 B. 天平(含砝码) C. 弹簧测力计 D. 刻度尺
(2)关于该实验操作，下列说法正确的是 ▲ ;
A. 槽码质量不需要远小于小车的质量
B. 平衡摩擦力时，需要挂上槽码托
C. 需调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳与长木板平行
D. 平衡摩擦力后用该装置可以完成验证系统机械能守恒定律实验
(
A
B
C
D
E
F-7.21-
cm
17.40
30.60
46.79
)(3)选点迹清晰的纸带并标出计数点，相邻 计数点间还有4个点没有画出。测量结果如图 乙所示，小车加速度大小a= ▲ m/s ( 保 留3位有效数字);根据计算结果分析实验操 作可能存在的不当之 处 ▲
14—Ⅱ. (2分)以下实验操作会给实验带来误差的是 ▲ -0
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甲
乙
丙
丁
A. 图甲，测单摆振动周期时，选择摆球的最高点作为计时起点
B. 图乙，做平抛运动实验时，轨道槽不光滑
C. 图丙，拉橡皮筋时弹簧测力计的外壳与白纸接触有摩擦
D. 图丁，测弹簧的劲度系数时，没有考虑弹簧的自重
14—Ⅲ. (7分)(1)在“练习使用多用电表”实验中，小明使用多用电表来测量螺口型白炽灯的 灯丝电阻，灯泡标有“220V 100W”字样，该同学采用“×10”挡进行测量，则实际的测量结果
最有可能为图甲中的 ▲ (选填“a" 、“b”或“c”) 位置。
甲
(2)在“测定干电池电动势和内阻”实验中，
① 小明先用多用电表粗测电源电动势，此时红表笔应当连接电源 ▲ (选填“正极”或“负极”), 选择开关位置如图乙所示，测量时电表指针位置如图甲中 b 位置，则该同学测得的电池电动势
为 ▲ V。
② 实验前，老师从原理上解释了电 表对测量的影响。实验中小明为分 析电流表、电压表内阻对测量的影 响，利用如图丙所示的电路图进行 测量。改变开关S 接入的位置，得 到两组数据，并在坐标纸上画出 U-I 图像，得到如图丁所示的两条
丙
U/V
1.50
(
a
)1.00
b
0.50
(
→I/A
) (
1.00
) (
1.50
)0.30共 0.50
丁
直线a 、b 。 根据图像，你认为更合理的图线是 ▲( 选 填“a" 或“b”), 对应直线的电路是S 拨到 ▲ (选填“1"或“2”),求出该电池的电动势E= ▲ V(保留三位有效数字),内阻 厂= ▲ Ω(保留两位有效数字)。
15. (8分)四轮驱动爬墙车利用负压装置可吸附在墙壁上移动。如图所示，该爬墙车在竖直墙 面上从M 点由静止开始向上做匀加速直线运动，1s 后到达N 点，已知MN 距离为0.5m, 接 着做匀速直线运动3s 到达P 点，随后通过紧急刹车，使车轮停止转动，做匀减速运动，到达 Q 点时速度恰好减为零。已知爬墙车的质量为1kg, 大气负压产生的车与墙壁间的弹力Fs 始
终为其重力的2.5倍，动摩擦因数μ=0.6,且不计空气阻力。求该爬墙车
( 1 ) 运 动 到N 点时的速度；
(2)从P 到 Q 过程中加速度的大小；
( 3 ) 从M 点运动至Q 点的总位移。
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16. (11分)物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究，其装置可以简化为如图所 示的模型。该模型由同一竖直平面内的曲线轨道 PA、半径为R =0.6m 的半圆单轨道ABC、
半径为R =0.1m 的半圆圆管轨道CDE、光滑水平面EF 、长度L =2m 的水平传送带FG 、长 度L =0.8m 的粗糙水平面GH、光滑水平面HK组成，且各段各处平滑连接。轨道的右端K 固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时其自由端的位置在H 点。现将一质量为m=0.1kg 的小滑块 (可视为质点)从PA轨道h 高处静止释放。已知传送带的速度v=2m/s, 小滑块与传送带动 摩擦因数为M=0.5, 与 GH 间的动摩擦因数为μ =0.1。
( 1 ) 若I=1.2m, 求小滑块运动到B 点时对轨道的压力大小；
(2)要保证小滑块能够到达E 点，求h 的最小值；
( 3 ) 若I=2.2m, 求
①小滑块第一次到达传送带 G 点因与传送带摩擦产生的热量Q;
②小滑块最终停止的位置距H 点的距离。
17. (12分)如图所示，间距L=0.4m 、 倾角θ=37°的两根平行倾斜光滑导轨与两根足够长的水 平光滑导轨在G 、H 处通过一小段绝缘材料平滑连接，在倾斜导轨的上端接一个阻值为R=
38的电阻，其中EFGH 区域分布着垂直斜面向上的匀强磁场，GH 右侧区域分布着竖直向下 的匀强磁场，磁感应强度大小均为B=1T 。 将导体棒a 、b 分别垂直导轨静置于导轨上，导 体棒a 初始位置距离 GH 竖直高度为h =0.5m, 某一时刻静止释放导体棒 a, 在导体棒 a 进 入EFGH 区域时始终受到一个与其运动方向相同且大小等于其对地速度k 倍的力F 作用，使 导体棒a 在斜面上一直做匀加速直线运动，当导体棒 a 进入水平导轨时撤去 F。已知EF 与 GH 的竖直高度h =0.3m, 两导体棒的质量ma=m=0.1kg, 两导体棒的电阻 ra=rb=2Ω, 导体 棒与不计电阻的导轨始终接触良好，不计一切摩擦阻力。求：
(1)导体棒a 刚进入EFGH 区域时的电流大小；
(2)k 值；
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(3)导体棒a 从静止释放，运动至GH 过程中通过电阻R 的电荷量q;
( 4 ) 若 导 体 棒a 与导体棒b 不会相撞，请计算导体棒a 进 入 GH 右侧磁场区域至到达稳定状 态的过程中产生的焦耳热。
18. (13分)如图所示为某种质谱仪的结构示意图，主要构造包括加速电场、静电分析器和磁分 析器等组成。其中加速电场的电压为 U, 静电分析器是以O 为圆心的四分之一 圆形通道，通 道内有均匀辐射电场，电场强度E 方向沿径向指向圆心O, 且 E 与到圆心距离r 的关系满足
磁分析器中在以O 为圆心、圆心角为180°的扇形区域内，分布着磁感应强度为B 方
向垂直于纸面的匀强磁场，静电分析器与磁分析器衔接处的缝隙很小。由粒子源静止释放出 两种正离子a 、b 经相同电场加速后，分别从P 、Q 进入静电分析器，恰好都能在两区域内做 匀速圆周运动，最后打在吸收屏的M 点，其中离子b 的轨道半径保持不变。已知离子a 的 比
(
应。求：
)荷 k =4×10 C/kg,B=4×10-4T,φ=16V,PQ 间的距离 d m, 不考虑电磁场的边缘效
(
(1)加速电场的电压
U;
(2)离子
b
的比荷
k ;
(3)离子
a
从
P
运动到
M
的时间
t;
(4)若正离子
c
经相同电场加速后，从
P、Q
间 的G
点进入静电分析器，做圆周
运动后也打在吸收屏的
M
点。则
GP
间
的距离
x
与
离
子
c
的
比
荷
k
应满足什么关
系
) (
磁分析器
-
b

M
P
加速电场干
粒
子
源
静电分析器
吸收屏
)
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高二年级物理学科试题答案
选择题答案
1-5 ACBBC 6-10 BCDDB 11-13 CD BCD AB 实验题答案
14-I.(1)BD2 分 ( 2 )C(3)2.98-3.00 槽码质量没有远小于小车的质量各1分 14—Ⅱ.A 2分
14—Ⅲ.(1)c(2)① 正极1 . 15V-1.18V ②a 2 1.47V-1.50V 0.50Ω-0.53Ω
每空1分
计算题答案
15. (1)爬墙车从M-N 做初速度为0的匀加速直线运动
1解得 vn=1m/s 2 分
(2)爬墙车从P-Q 过程做匀减速运动，由受力分析得： mg+f-ma;Fn=2.5mg f=μFN 联立得a=25m/s
(3)爬墙车从M-Q 的过程中总的位移为：
XNp=Vn.t =3m
X 总=XMN+XNp+Xpo=3.52m 16.
(1)求小滑块运动到B 点时对轨道的压力大小
小滑块从初始位置到B 点，只有重力做功，机械能守恒 mgh=2mvB+mgR
在B 点，根据牛顿第二定律)
Fn=2N
根据牛顿第三定律，所以FN=2N
3 分
3 分
3 分
( 2 ) 求h的最小值
小滑块恰好能到达C点时，即 可得vc=√gRi
(
3
分
)从初始位置到C 点，根据机械能守恒定律 得hmin=1.5m>1.4m 故小滑块能通过E点。
(3)若h=2.2m
①小滑块到达F 点的速度vF
从初始位置到F点，根据机械能守恒定律，
VF=4m/s
小滑块在传送带上受到的摩擦力f=μ1mg=0.5N
根据v -v =-2ax
(
3
分
)解得x=1.2m小滑块减速运动的时间t= "=0.4s
在0.4s内，传送带的位移C潜=vt=2×0.4=0.8m
小滑块的位移
相对位移△z= 块一带=1.2-0.8=0.4m. 根据Q=μimg△x=0.2.J
②求小滑块最终停止的位置距H 点的距离
因为小滑块在传送带上先减速后匀速，所以小滑块到达G 点的速度vG=v=2m/s
小滑块在GH 段受到的摩擦力f'=μ2mg=0.1N
设小滑块在GH 段运动的位移为x', 根 据 吃 - 0 = 2a'x' x'=2m>L =0.8m, 说明小滑块会压缩弹簧。
设小滑块从G 点开始到最终停止，在GH 段运动的总路程为s 根据能量守恒2mv =μ2mgs, 解得s=2m.
因为L =0.8m, 所以小滑块最终停止的位置距H 点的距离为0.4m
17.解
(1)求导体棒a 刚进入EFGH 区域时的电流大小
导体棒a从开始下滑到刚进入EFGH 区域，根据机械能守恒定律
7 , v =2m/s
根据法拉第电磁感应定律E=BLv1,E=1×0.4×2=0.8V Rg=R+Ta=3+2=58
根据欧姆定
2 分
3 分
( 2 ) 求k值
导体棒a在EFGH 区域受到重力沿斜面向下的分力mag sinθ、安培力F 安 = BIL 和外力F=kv1
因为导体棒a做匀加速直线运动，F 合 = mag sinθ-BIL+kv
k=0.032
(3)求导体棒a从静止释放，运动至GH 过程中产生通过电阻R 的电荷量q
△更= BLx(x 为导体棒a在EFGH 区域沿斜面下滑的距离)
由几何关系可 n, 所以△=1×0 .4×0 .5=0 .2Wb
Rg=58,△ 匝=0 .2Wb, 可
(4)求金属棒a 进入GH 右侧磁场区域至到达稳定状态的过程中产生的焦耳热
导体棒a在EFGH 区域做匀加速直线运动，根据运动学公式v2-v = 2ax, 加速度 a=gsinθ-10×0.6=6m/s ,x=0.5m,v =2m/s, 可得：
v2-2 =2×6×0.5 v =√ 10m/s
当导体棒a和b速度相等时达到稳定状态，根据动量守恒定律maV2=(ma+mb)v 共，可得
根据能量守恒定律，,代入可得： Q=0.25.J
2 分
3 分
4 分
18.解：(1)根据动能定理，离子在加速电场中加速，有
在静电分析器中，离子做匀速圆周运动，电场力提供向心力
联立得 3 分
(2)离子在磁分析器中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
根据几何关系有2Ra-2Rp=d
带入数据得k =9×108C/kg 3 分
(3)离子a 在静电分析器中做匀速圆周运动，运动轨迹为 圆周
线速度va=√2k U=8×10 m/s
离子在磁分析器中做匀速圆周运动半径 故离子a 在静电分析器中半径
离子a 在静电分析器中的运动时间；
离子a 在磁电分析器中的运动时间；
总时间
(4)要使离子c 也打在M 点，则应满足：2Ra-2Rc=x
化简得 定义域不写不扣分
4 分
3 分